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        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)研究

        2022-01-12 09:45:10程華明
        光源與照明 2021年6期
        關(guān)鍵詞:站端配電房主站

        程華明

        江蘇潤和智融科技有限公司,江蘇 南京 210012

        0 引言

        配電房是電力系統(tǒng)末端配電網(wǎng)中分配、傳輸電能的主要場所。該場所具有分布較廣、數(shù)量較多且管理相對比較復(fù)雜的特征,是供電企業(yè)的工作難點(diǎn)之一。在此背景下,在當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下,供電企業(yè)可針對配電房的運(yùn)行特點(diǎn),建設(shè)在線監(jiān)控系統(tǒng),對配電房的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,全面提升配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

        1 配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)概述

        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)安裝的主要目的是實(shí)時(shí)檢測配電房中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性,場所內(nèi)的溫度、濕度、危險(xiǎn)因素、防盜狀況以及所傳輸?shù)碾娔苜|(zhì)量的實(shí)時(shí)檢測。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,能夠?qū)⑴潆姺窟\(yùn)行中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)较到y(tǒng)主站中,由系統(tǒng)主站在對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理后,實(shí)現(xiàn)對配電房的實(shí)時(shí)控制。同時(shí),相關(guān)工作人員可通過在線監(jiān)控設(shè)備,實(shí)時(shí)查看配電房中所有電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并隨時(shí)查看配電房進(jìn)線回路的三相電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)。另外,在線監(jiān)控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集與存儲功能,并且在數(shù)據(jù)采集完畢后,可通過打印設(shè)備打印數(shù)據(jù)報(bào)表,報(bào)表能夠詳細(xì)記錄配電房運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的故障。在上報(bào)故障的同時(shí),系統(tǒng)中的感應(yīng)報(bào)警器能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息,相關(guān)人員可第一時(shí)間進(jìn)行故障處理,大幅縮短了應(yīng)急事件處理時(shí)間。在線監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲功能能夠有效存儲配電房中電氣設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù),為系統(tǒng)維修或者升級提供良好的數(shù)據(jù)依據(jù)。

        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)還具有通信方便的優(yōu)勢。該系統(tǒng)可運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信模式與主站進(jìn)行實(shí)時(shí)通信,并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無線通信。監(jiān)控系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)過程中具備以太網(wǎng)、無線網(wǎng)等多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口,無論在何種氣候環(huán)境下,都能夠?qū)崿F(xiàn)與主線的實(shí)時(shí)連接。此外,該系統(tǒng)具備對配電房內(nèi)的溫度與濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測,并上傳至主站,能夠有效幫助工作人員科學(xué)管理配電房內(nèi)的物料、設(shè)備。

        2 配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由配電房內(nèi)安裝的監(jiān)控系統(tǒng)、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備等硬件組成。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,在配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)秉承分層次、分布式的設(shè)計(jì)原則,使該系統(tǒng)能夠符合我國當(dāng)前正在實(shí)行的通信系統(tǒng)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。其中,分層次的設(shè)計(jì)理念,可實(shí)現(xiàn)每一個(gè)管理層級都能夠獨(dú)立開展對配電房的運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看,并且能夠遠(yuǎn)程控制該系統(tǒng)。同時(shí),在配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中,如果兩個(gè)相鄰層級之間發(fā)生故障,可保障其他層的功能不會受到影響。配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)鋱D如圖1所示。

        圖1 配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)鋱D

        2.1 主站層

        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分為整個(gè)系統(tǒng)的主站層,主要由監(jiān)控主機(jī)與服務(wù)器構(gòu)成。在運(yùn)行過程中,其主要功能是處理通信層傳輸?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息,實(shí)時(shí)分析與管理這些數(shù)據(jù),并根據(jù)最終的分析結(jié)果,發(fā)出相應(yīng)的指令,全面實(shí)現(xiàn)對配電房的實(shí)時(shí)管理。主站能夠通過外網(wǎng)服務(wù)器與配電放站端之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。在主站層中,需要將單監(jiān)控主機(jī)、單通信機(jī)、雙通信機(jī)、雙主機(jī)等設(shè)備進(jìn)行組合使用。同時(shí),相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以對主站系統(tǒng)中的GPRS數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)與優(yōu)化,使該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中全面收集與傳輸配電房站端內(nèi)的所有信息,并實(shí)現(xiàn)對該系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。

        2.2 通信間隔層

        通信間隔層的主要功能是保障配電房站端內(nèi)的所有電氣設(shè)備與主站層之間的數(shù)據(jù)傳輸。該層級也是監(jiān)控主站與配電房之間最重要的連接樞紐,對于配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、安全的運(yùn)行起到?jīng)Q定性的作用。

        通信間隔層的主要功能是主站與各子站之間的數(shù)據(jù)傳輸與連接。其工作原理是通信主站會根據(jù)配電房的運(yùn)行狀態(tài),通過通信總線發(fā)布不同的指令,通信總線將其傳輸?shù)讲煌潆姺康恼径丝刂浦鳈C(jī)上,通過配電房內(nèi)的主機(jī)實(shí)現(xiàn)對相關(guān)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。通信子站在運(yùn)行過程中,可將配電房內(nèi)的電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等信息通過通信總線傳輸至主站層。兩個(gè)不同控制層級之間的數(shù)據(jù)傳輸載體,被定義為通信間隔層。當(dāng)前在我國通信間隔層常用的上行網(wǎng)絡(luò)主要是以太網(wǎng)和PROFIBUS的方式,而下行網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸主要應(yīng)用的是現(xiàn)場總線,常見的型號為RS232、RS485、CANBUS等,相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)所安裝的電氣設(shè)備類型選擇最合適的總線。

        2.3 遠(yuǎn)端設(shè)備層

        遠(yuǎn)端設(shè)備層是配電房在線監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的監(jiān)測設(shè)備,該系統(tǒng)的主要功能是對配電房內(nèi)不同類型的數(shù)據(jù)信息以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。這一層級中主要運(yùn)用的設(shè)備均為監(jiān)測設(shè)備,如監(jiān)測配電房內(nèi)氣候環(huán)境的溫度監(jiān)控器、濕度監(jiān)控器,監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的視頻監(jiān)控設(shè)備,以及相應(yīng)的主控設(shè)備等,其主要作用是數(shù)據(jù)收集以及指令的接受與執(zhí)行。

        3 配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

        3.1 數(shù)據(jù)采集

        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對配電房內(nèi)的所有電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集。在信息采集完畢并進(jìn)行處理后,將所有信息上傳至系統(tǒng)的主站層。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)更新,并做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)表。

        3.2 報(bào)表記錄打印

        配電房站端在線系統(tǒng)中的主站層在接收到遠(yuǎn)端設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息后,可對相關(guān)信息進(jìn)行分析和處理,并在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲的過程中,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為標(biāo)準(zhǔn)格式,以標(biāo)準(zhǔn)格式打印為紙質(zhì)版本,使相關(guān)工作人員能夠根據(jù)該系統(tǒng)提供的紙質(zhì)報(bào)告,及時(shí)了解配電房內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況。同時(shí),相關(guān)工作人員能夠根據(jù)自己對該系統(tǒng)的實(shí)際需求,設(shè)置滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行需求的數(shù)據(jù)報(bào)表。

        3.3 報(bào)警

        配電房內(nèi)部的工作原理相對比較復(fù)雜,所涉及的電氣設(shè)備種類及技術(shù)較多,因此在其運(yùn)行過程中,經(jīng)常會因?yàn)椴煌挠绊懸蛩囟霈F(xiàn)不同規(guī)模的故障。如果相關(guān)工作人員沒有對故障進(jìn)行及時(shí)處理,那么不僅會影響正常供電,還造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。在此背景下,運(yùn)用配電網(wǎng)站端在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效解決這一問題。該系統(tǒng)中的每個(gè)檢測設(shè)備都具有報(bào)警功能,通過物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)將配電房中的監(jiān)測設(shè)備與系統(tǒng)主站進(jìn)行實(shí)時(shí)連接,一旦配電網(wǎng)中的電氣設(shè)備發(fā)生運(yùn)行異常,或者周圍空氣環(huán)境內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)因素,監(jiān)測設(shè)備能夠第一時(shí)間發(fā)出警報(bào),并將警報(bào)信息直接傳輸?shù)酵ㄐ胖髡局?,使工作人員能夠第一時(shí)間了解故障信息,找出故障原因。同時(shí),配電房內(nèi)的監(jiān)測設(shè)備在報(bào)警后,必須手動消音,使報(bào)警信息停止。此外,在故障發(fā)生后,相應(yīng)的故障信息會被記錄在系統(tǒng)故障事件記錄中,從而為后續(xù)故障處理工作提供數(shù)據(jù)支持。

        3.4 事件信息處理

        配電房站端在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)記錄該場所內(nèi)所有的監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的信息以及相關(guān)數(shù)據(jù),并顯示在系統(tǒng)主線中的平臺上,工作人員通過該平臺可以查看配電房中監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行情況、通信情況和設(shè)備開關(guān)情況。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)水平的不斷提升,對配電房的智能化建設(shè)已經(jīng)成為一項(xiàng)必須開展的重要工作內(nèi)容。將在線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)在配電房中,能夠全面提升工作人員對配電房的信息化管理程度,全面保障供電企業(yè)的供電質(zhì)量與穩(wěn)定性,助推我國電力事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

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